这只既死又活的神奇“猫”,最近又变胖了

这只既死又活的神奇“猫”,最近又变胖了。世界上最有名的薛定谔猫,这次给我们带来了新的惊喜。奥地利和德国的科学家把钠原子捣鼓了一下,居然搞出了世界上最大的量子叠加态,还让这个猫态变得更“宏观”。薛定谔是奥地利维也纳大学的物理学家,他在1935年提出了这个著名的佯谬。这个实验让人们对微观和宏观之间的界线有了新的理解。科学家们把大约7000个钠原子凑在一起,在超低温、超高真空的环境里玩了一次量子把戏。他们用激光把这些钠原子晃来晃去,发现这些原子不仅具有波动性,还能同时出现在两个不同的地方。实验里的钠原子团直径大约有8纳米,而它们在两个位置之间的距离居然有133纳米,足足是直径的10多倍。 相比以前的晶体实验,这次的钠原子团质量虽然小了点,但位置之间的距离却大得多,这就意味着它的“宏观度”更高。所谓的宏观度,就是用来衡量一个物体有多像宏观世界里的东西。以前的实验虽然让16微克的晶体处于猫态,但那只是微小的晶体颗粒,位置也非常接近。现在这个大家伙不仅质量更小,位置间隔还很大,所以宏观度比以前要高得多。这个发现对于寻找微观和宏观的界限非常重要。 以前我们总以为猫不会既死又活,但在微观实验中科学家们已经让粒子、甚至是大块晶体都处于了这种奇怪的叠加状态。量子系统要想一直保持这种既死又活的状态,就必须避免“退相干”,也就是失去量子特性的过程。退相干一旦发生,猫的“生死”就会被确定下来。量子计算机需要很多量子比特长时间保持相干叠加态才能进行有效计算。这次实验让我们更清楚地理解了这一过程。所以这次研究不仅是个科学突破,对未来量子计算机的发展也有着深远的意义。